Question

Конденсатор емкостью 600 пФ накопил на своих пластинах заряд 20 мкКл. Найдите разность потенциалов между пластинами конденсатора и энергию заряженного конденсатора

Answer 1

Хорошо, давайте по порядку разберем ваш вопрос.

1. Найдите разность потенциалов между пластинами конденсатора:
Разность потенциалов между пластинами конденсатора (U) можно найти с помощью формулы:
U = Q / C,
где U - разность потенциалов (в вольтах),
Q - заряд на пластинах конденсатора (в кулонах),
C - емкость конденсатора (в фарадах).

В данном случае, у нас задан заряд Q = 20 мкКл и емкость C = 600 пФ.

Переведем микрокулоны в кулоны:
20 мкКл = 20 * 10^-6 Кл = 2 * 10^-5 Кл.

Переведем пикофарады в фарады:
600 пФ = 600 * 10^-12 Ф = 6 * 10^-10 Ф.

Теперь мы можем подставить значения в формулу:
U = (2 * 10^-5) / (6 * 10^-10) = (2 / 6) * (10^-5 / 10^-10) = 1/3 * 10^5 = 100,000 / 3 = 33,333 В.

Таким образом, разность потенциалов между пластинами конденсатора составляет 33,333 В.

2. Найдите энергию заряженного конденсатора:
Энергия заряженного конденсатора (W) может быть найдена с помощью формулы:
W = (1/2) * C * U^2,
где W - энергия (в джоулях).

Мы уже знаем емкость C = 600 пФ = 6 * 10^-10 Ф и разность потенциалов U = 33,333 В.

Теперь мы можем подставить значения в формулу:
W = (1/2) * (6 * 10^-10) * (33,333^2) = (1/2) * (6 * 10^-10) * (1111,1045) = 3 * 10^-10 * 1111,1045 = 333,33135 * 10^-10.

Это число можно записать в экспоненциальной форме:
W = 3,3333135 * 10^-5 Дж.

Таким образом, энергия заряженного конденсатора составляет 3,3333135 * 10^-5 Дж.

Надеюсь, я смог предоставить вам полные и понятные ответы на ваш вопрос. Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать их!